Desalinhamento a quente
Aqui trata-se do tema do desalinhamento a quente.
O desalinhamento a quente
Em máquinas que funcionam a temperaturas elevadas existem sempre fenómenos de dilatação que podem levar à ocorrência de desalinhamento a quente. Quando isto acontece, se no alinhamento, não for dada uma compensação a frio, para as dilatações que vão ocorrer a quente, a máquina a frio não vibra, mas quando aquece, surgem fenómenos vibratórios de amplitude elevada. Assim em máquinas que funcionam a temperaturas elevadas há sempre que verificar:
- Existência de aquecimento das estruturas de suporte das chumaceiras
- Existência de compensação a frio de deformações a quente, caso a estrutura de suporte das chumaceiras seja aquecida.
Exemplo de dilatação térmica
Por exemplo:
Uma chumaceira é suportada por uma estrutura de aço com 1,5 metros de altura, que está exposta a radiação térmica originada numa conduta de gases quentes de exaustão de um forno de cimento e é aquecida 200ºC, quando em funcionamento.
A sua dilatação é calculada da seguinte maneira:
Dilatação= altura x variação de temperatura x coeficiente de dilatação linear do aço=
= 1500 mm x 200 ºC x 0,000012 /ºC = 3,6 mm
Ou seja, se não for dada uma compensação a frio, o acoplamento, a quente, terá um desalinhamento de 3,6 mm.
Sintomas de desalinhamento a quente
Os sintomas de desalinhamento a quente são iguais aos de qualquer outro desalinhamento, facilmente identificáveis com um analisador de vibrações, podendo-se, no entanto, fazer alguns testes adicionais:
- Acompanhamento das vibrações durante a fase de aquecimento da máquina de modo a determinar se as vibrações sobem à medida que sobe a temperatura.
- Isolamento temporário da fonte de calor ou arrefecimento da estrutura de suporte das chumaceiras, com acompanhamento da evolução das vibrações.
Exemplo – Redução de desalinhamento a quente com isolamento da fonte quente
Num ventilador de exaustão de um forno ocorriam elevados níveis de vibrações quando a máquina funcionava a quente. Para confirmar que tal se devia a dilatações geradoras de desalinhamento no acoplamento, foi colocada uma manta de material de isolamento térmico, entre a fonte quente e o pedestal da chumaceira e acompanhou-se a evolução das vibrações.
Na figura a seguir apresentada pode-se ver a evolução temporal do espetro de frequência das vibrações na direção axial do motor (chumaceira 3) após a colocação do isolamento.
Figura – Vibrações a 1 X e 2 X RPM, na direção axial da chumaceira de um ventilador a trabalhar com gases quentes, nas duas horas depois de se ter instalado um isolamento térmico, na estrutura de suporte da chumaceira.
Note-se como a componente a 2x rpm se reduziu e ficou menor que a componente a 1 x rpm, ao fim de algum tempo. Por outras palavras, os sintomas de desalinhamento foram muito reduzidos.
